ec0945963c930aa30abbb6e51019abe47bafe5a0
[linux-2.6.git] / fs / inode.c
1 /*
2  * linux/fs/inode.c
3  *
4  * (C) 1997 Linus Torvalds
5  */
6
7 #include <linux/config.h>
8 #include <linux/fs.h>
9 #include <linux/mm.h>
10 #include <linux/dcache.h>
11 #include <linux/init.h>
12 #include <linux/quotaops.h>
13 #include <linux/slab.h>
14 #include <linux/writeback.h>
15 #include <linux/module.h>
16 #include <linux/backing-dev.h>
17 #include <linux/wait.h>
18 #include <linux/hash.h>
19 #include <linux/swap.h>
20 #include <linux/security.h>
21 #include <linux/pagemap.h>
22 #include <linux/cdev.h>
23 #include <linux/bootmem.h>
24
25 /*
26  * This is needed for the following functions:
27  *  - inode_has_buffers
28  *  - invalidate_inode_buffers
29  *  - fsync_bdev
30  *  - invalidate_bdev
31  *
32  * FIXME: remove all knowledge of the buffer layer from this file
33  */
34 #include <linux/buffer_head.h>
35
36 /*
37  * New inode.c implementation.
38  *
39  * This implementation has the basic premise of trying
40  * to be extremely low-overhead and SMP-safe, yet be
41  * simple enough to be "obviously correct".
42  *
43  * Famous last words.
44  */
45
46 /* inode dynamic allocation 1999, Andrea Arcangeli <andrea@suse.de> */
47
48 /* #define INODE_PARANOIA 1 */
49 /* #define INODE_DEBUG 1 */
50
51 /*
52  * Inode lookup is no longer as critical as it used to be:
53  * most of the lookups are going to be through the dcache.
54  */
55 #define I_HASHBITS      i_hash_shift
56 #define I_HASHMASK      i_hash_mask
57
58 static unsigned int i_hash_mask;
59 static unsigned int i_hash_shift;
60
61 /*
62  * Each inode can be on two separate lists. One is
63  * the hash list of the inode, used for lookups. The
64  * other linked list is the "type" list:
65  *  "in_use" - valid inode, i_count > 0, i_nlink > 0
66  *  "dirty"  - as "in_use" but also dirty
67  *  "unused" - valid inode, i_count = 0
68  *
69  * A "dirty" list is maintained for each super block,
70  * allowing for low-overhead inode sync() operations.
71  */
72
73 LIST_HEAD(inode_in_use);
74 LIST_HEAD(inode_unused);
75 static struct hlist_head *inode_hashtable;
76
77 /*
78  * A simple spinlock to protect the list manipulations.
79  *
80  * NOTE! You also have to own the lock if you change
81  * the i_state of an inode while it is in use..
82  */
83 spinlock_t inode_lock = SPIN_LOCK_UNLOCKED;
84
85 /*
86  * iprune_sem provides exclusion between the kswapd or try_to_free_pages
87  * icache shrinking path, and the umount path.  Without this exclusion,
88  * by the time prune_icache calls iput for the inode whose pages it has
89  * been invalidating, or by the time it calls clear_inode & destroy_inode
90  * from its final dispose_list, the struct super_block they refer to
91  * (for inode->i_sb->s_op) may already have been freed and reused.
92  */
93 DECLARE_MUTEX(iprune_sem);
94
95 /*
96  * Statistics gathering..
97  */
98 struct inodes_stat_t inodes_stat;
99
100 static kmem_cache_t * inode_cachep;
101
102 static struct inode *alloc_inode(struct super_block *sb)
103 {
104         static struct address_space_operations empty_aops;
105         static struct inode_operations empty_iops;
106         static struct file_operations empty_fops;
107         struct inode *inode;
108
109         if (sb->s_op->alloc_inode)
110                 inode = sb->s_op->alloc_inode(sb);
111         else
112                 inode = (struct inode *) kmem_cache_alloc(inode_cachep, SLAB_KERNEL);
113
114         if (inode) {
115                 struct address_space * const mapping = &inode->i_data;
116
117                 inode->i_sb = sb;
118                 inode->i_blkbits = sb->s_blocksize_bits;
119                 inode->i_flags = 0;
120                 atomic_set(&inode->i_count, 1);
121                 inode->i_sock = 0;
122                 inode->i_op = &empty_iops;
123                 inode->i_fop = &empty_fops;
124                 inode->i_nlink = 1;
125                 atomic_set(&inode->i_writecount, 0);
126                 inode->i_size = 0;
127                 inode->i_blocks = 0;
128                 inode->i_bytes = 0;
129                 inode->i_generation = 0;
130 #ifdef CONFIG_QUOTA
131                 memset(&inode->i_dquot, 0, sizeof(inode->i_dquot));
132 #endif
133                 inode->i_pipe = NULL;
134                 inode->i_bdev = NULL;
135                 inode->i_cdev = NULL;
136                 inode->i_rdev = 0;
137                 inode->i_security = NULL;
138                 inode->dirtied_when = 0;
139                 if (security_inode_alloc(inode)) {
140                         if (inode->i_sb->s_op->destroy_inode)
141                                 inode->i_sb->s_op->destroy_inode(inode);
142                         else
143                                 kmem_cache_free(inode_cachep, (inode));
144                         return NULL;
145                 }
146
147                 mapping->a_ops = &empty_aops;
148                 mapping->host = inode;
149                 mapping->flags = 0;
150                 mapping_set_gfp_mask(mapping, GFP_HIGHUSER);
151                 mapping->assoc_mapping = NULL;
152                 mapping->backing_dev_info = &default_backing_dev_info;
153
154                 /*
155                  * If the block_device provides a backing_dev_info for client
156                  * inodes then use that.  Otherwise the inode share the bdev's
157                  * backing_dev_info.
158                  */
159                 if (sb->s_bdev) {
160                         struct backing_dev_info *bdi;
161
162                         bdi = sb->s_bdev->bd_inode_backing_dev_info;
163                         if (!bdi)
164                                 bdi = sb->s_bdev->bd_inode->i_mapping->backing_dev_info;
165                         mapping->backing_dev_info = bdi;
166                 }
167                 memset(&inode->u, 0, sizeof(inode->u));
168                 inode->i_mapping = mapping;
169         }
170         return inode;
171 }
172
173 void destroy_inode(struct inode *inode) 
174 {
175         if (inode_has_buffers(inode))
176                 BUG();
177         security_inode_free(inode);
178         if (inode->i_sb->s_op->destroy_inode)
179                 inode->i_sb->s_op->destroy_inode(inode);
180         else
181                 kmem_cache_free(inode_cachep, (inode));
182 }
183
184
185 /*
186  * These are initializations that only need to be done
187  * once, because the fields are idempotent across use
188  * of the inode, so let the slab aware of that.
189  */
190 void inode_init_once(struct inode *inode)
191 {
192         memset(inode, 0, sizeof(*inode));
193         INIT_HLIST_NODE(&inode->i_hash);
194         INIT_LIST_HEAD(&inode->i_dentry);
195         INIT_LIST_HEAD(&inode->i_devices);
196         sema_init(&inode->i_sem, 1);
197         init_rwsem(&inode->i_alloc_sem);
198         INIT_RADIX_TREE(&inode->i_data.page_tree, GFP_ATOMIC);
199         spin_lock_init(&inode->i_data.tree_lock);
200         spin_lock_init(&inode->i_data.i_mmap_lock);
201         atomic_set(&inode->i_data.truncate_count, 0);
202         INIT_LIST_HEAD(&inode->i_data.private_list);
203         spin_lock_init(&inode->i_data.private_lock);
204         INIT_PRIO_TREE_ROOT(&inode->i_data.i_mmap);
205         INIT_LIST_HEAD(&inode->i_data.i_mmap_nonlinear);
206         spin_lock_init(&inode->i_lock);
207         i_size_ordered_init(inode);
208 }
209
210 EXPORT_SYMBOL(inode_init_once);
211
212 static void init_once(void * foo, kmem_cache_t * cachep, unsigned long flags)
213 {
214         struct inode * inode = (struct inode *) foo;
215
216         if ((flags & (SLAB_CTOR_VERIFY|SLAB_CTOR_CONSTRUCTOR)) ==
217             SLAB_CTOR_CONSTRUCTOR)
218                 inode_init_once(inode);
219 }
220
221 /*
222  * inode_lock must be held
223  */
224 void __iget(struct inode * inode)
225 {
226         if (atomic_read(&inode->i_count)) {
227                 atomic_inc(&inode->i_count);
228                 return;
229         }
230         atomic_inc(&inode->i_count);
231         if (!(inode->i_state & (I_DIRTY|I_LOCK)))
232                 list_move(&inode->i_list, &inode_in_use);
233         inodes_stat.nr_unused--;
234 }
235
236 /**
237  * clear_inode - clear an inode
238  * @inode: inode to clear
239  *
240  * This is called by the filesystem to tell us
241  * that the inode is no longer useful. We just
242  * terminate it with extreme prejudice.
243  */
244 void clear_inode(struct inode *inode)
245 {
246         invalidate_inode_buffers(inode);
247        
248         if (inode->i_data.nrpages)
249                 BUG();
250         if (!(inode->i_state & I_FREEING))
251                 BUG();
252         if (inode->i_state & I_CLEAR)
253                 BUG();
254         wait_on_inode(inode);
255         DQUOT_DROP(inode);
256         if (inode->i_sb && inode->i_sb->s_op->clear_inode)
257                 inode->i_sb->s_op->clear_inode(inode);
258         if (inode->i_bdev)
259                 bd_forget(inode);
260         if (inode->i_cdev)
261                 cd_forget(inode);
262         inode->i_state = I_CLEAR;
263 }
264
265 EXPORT_SYMBOL(clear_inode);
266
267 /*
268  * dispose_list - dispose of the contents of a local list
269  * @head: the head of the list to free
270  *
271  * Dispose-list gets a local list with local inodes in it, so it doesn't
272  * need to worry about list corruption and SMP locks.
273  */
274 static void dispose_list(struct list_head *head)
275 {
276         int nr_disposed = 0;
277
278         while (!list_empty(head)) {
279                 struct inode *inode;
280
281                 inode = list_entry(head->next, struct inode, i_list);
282                 list_del(&inode->i_list);
283
284                 if (inode->i_data.nrpages)
285                         truncate_inode_pages(&inode->i_data, 0);
286                 clear_inode(inode);
287                 destroy_inode(inode);
288                 nr_disposed++;
289         }
290         spin_lock(&inode_lock);
291         inodes_stat.nr_inodes -= nr_disposed;
292         spin_unlock(&inode_lock);
293 }
294
295 /*
296  * Invalidate all inodes for a device.
297  */
298 static int invalidate_list(struct list_head *head, struct super_block * sb, struct list_head * dispose)
299 {
300         struct list_head *next;
301         int busy = 0, count = 0;
302
303         next = head->next;
304         for (;;) {
305                 struct list_head * tmp = next;
306                 struct inode * inode;
307
308                 next = next->next;
309                 if (tmp == head)
310                         break;
311                 inode = list_entry(tmp, struct inode, i_list);
312                 if (inode->i_sb != sb)
313                         continue;
314                 invalidate_inode_buffers(inode);
315                 if (!atomic_read(&inode->i_count)) {
316                         hlist_del_init(&inode->i_hash);
317                         list_move(&inode->i_list, dispose);
318                         inode->i_state |= I_FREEING;
319                         count++;
320                         continue;
321                 }
322                 busy = 1;
323         }
324         /* only unused inodes may be cached with i_count zero */
325         inodes_stat.nr_unused -= count;
326         return busy;
327 }
328
329 /*
330  * This is a two-stage process. First we collect all
331  * offending inodes onto the throw-away list, and in
332  * the second stage we actually dispose of them. This
333  * is because we don't want to sleep while messing
334  * with the global lists..
335  */
336  
337 /**
338  *      invalidate_inodes       - discard the inodes on a device
339  *      @sb: superblock
340  *
341  *      Discard all of the inodes for a given superblock. If the discard
342  *      fails because there are busy inodes then a non zero value is returned.
343  *      If the discard is successful all the inodes have been discarded.
344  */
345 int invalidate_inodes(struct super_block * sb)
346 {
347         int busy;
348         LIST_HEAD(throw_away);
349
350         down(&iprune_sem);
351         spin_lock(&inode_lock);
352         busy = invalidate_list(&inode_in_use, sb, &throw_away);
353         busy |= invalidate_list(&inode_unused, sb, &throw_away);
354         busy |= invalidate_list(&sb->s_dirty, sb, &throw_away);
355         busy |= invalidate_list(&sb->s_io, sb, &throw_away);
356         spin_unlock(&inode_lock);
357
358         dispose_list(&throw_away);
359         up(&iprune_sem);
360
361         return busy;
362 }
363
364 EXPORT_SYMBOL(invalidate_inodes);
365  
366 int __invalidate_device(struct block_device *bdev, int do_sync)
367 {
368         struct super_block *sb;
369         int res;
370
371         if (do_sync)
372                 fsync_bdev(bdev);
373
374         res = 0;
375         sb = get_super(bdev);
376         if (sb) {
377                 /*
378                  * no need to lock the super, get_super holds the
379                  * read semaphore so the filesystem cannot go away
380                  * under us (->put_super runs with the write lock
381                  * hold).
382                  */
383                 shrink_dcache_sb(sb);
384                 res = invalidate_inodes(sb);
385                 drop_super(sb);
386         }
387         invalidate_bdev(bdev, 0);
388         return res;
389 }
390
391 EXPORT_SYMBOL(__invalidate_device);
392
393 static int can_unuse(struct inode *inode)
394 {
395         if (inode->i_state)
396                 return 0;
397         if (inode_has_buffers(inode))
398                 return 0;
399         if (atomic_read(&inode->i_count))
400                 return 0;
401         if (inode->i_data.nrpages)
402                 return 0;
403         return 1;
404 }
405
406 /*
407  * Scan `goal' inodes on the unused list for freeable ones. They are moved to
408  * a temporary list and then are freed outside inode_lock by dispose_list().
409  *
410  * Any inodes which are pinned purely because of attached pagecache have their
411  * pagecache removed.  We expect the final iput() on that inode to add it to
412  * the front of the inode_unused list.  So look for it there and if the
413  * inode is still freeable, proceed.  The right inode is found 99.9% of the
414  * time in testing on a 4-way.
415  *
416  * If the inode has metadata buffers attached to mapping->private_list then
417  * try to remove them.
418  */
419 static void prune_icache(int nr_to_scan)
420 {
421         LIST_HEAD(freeable);
422         int nr_pruned = 0;
423         int nr_scanned;
424         unsigned long reap = 0;
425
426         down(&iprune_sem);
427         spin_lock(&inode_lock);
428         for (nr_scanned = 0; nr_scanned < nr_to_scan; nr_scanned++) {
429                 struct inode *inode;
430
431                 if (list_empty(&inode_unused))
432                         break;
433
434                 inode = list_entry(inode_unused.prev, struct inode, i_list);
435
436                 if (inode->i_state || atomic_read(&inode->i_count)) {
437                         list_move(&inode->i_list, &inode_unused);
438                         continue;
439                 }
440                 if (inode_has_buffers(inode) || inode->i_data.nrpages) {
441                         __iget(inode);
442                         spin_unlock(&inode_lock);
443                         if (remove_inode_buffers(inode))
444                                 reap += invalidate_inode_pages(&inode->i_data);
445                         iput(inode);
446                         spin_lock(&inode_lock);
447
448                         if (inode != list_entry(inode_unused.next,
449                                                 struct inode, i_list))
450                                 continue;       /* wrong inode or list_empty */
451                         if (!can_unuse(inode))
452                                 continue;
453                 }
454                 hlist_del_init(&inode->i_hash);
455                 list_move(&inode->i_list, &freeable);
456                 inode->i_state |= I_FREEING;
457                 nr_pruned++;
458         }
459         inodes_stat.nr_unused -= nr_pruned;
460         spin_unlock(&inode_lock);
461
462         dispose_list(&freeable);
463         up(&iprune_sem);
464
465         if (current_is_kswapd())
466                 mod_page_state(kswapd_inodesteal, reap);
467         else
468                 mod_page_state(pginodesteal, reap);
469 }
470
471 /*
472  * shrink_icache_memory() will attempt to reclaim some unused inodes.  Here,
473  * "unused" means that no dentries are referring to the inodes: the files are
474  * not open and the dcache references to those inodes have already been
475  * reclaimed.
476  *
477  * This function is passed the number of inodes to scan, and it returns the
478  * total number of remaining possibly-reclaimable inodes.
479  */
480 static int shrink_icache_memory(int nr, unsigned int gfp_mask)
481 {
482         if (nr) {
483                 /*
484                  * Nasty deadlock avoidance.  We may hold various FS locks,
485                  * and we don't want to recurse into the FS that called us
486                  * in clear_inode() and friends..
487                  */
488                 if (gfp_mask & __GFP_FS)
489                         prune_icache(nr);
490         }
491         return (inodes_stat.nr_unused / 100) * sysctl_vfs_cache_pressure;
492 }
493
494 static void __wait_on_freeing_inode(struct inode *inode);
495 /*
496  * Called with the inode lock held.
497  * NOTE: we are not increasing the inode-refcount, you must call __iget()
498  * by hand after calling find_inode now! This simplifies iunique and won't
499  * add any additional branch in the common code.
500  */
501 static struct inode * find_inode(struct super_block * sb, struct hlist_head *head, int (*test)(struct inode *, void *), void *data)
502 {
503         struct hlist_node *node;
504         struct inode * inode = NULL;
505
506 repeat:
507         hlist_for_each (node, head) { 
508                 inode = hlist_entry(node, struct inode, i_hash);
509                 if (inode->i_sb != sb)
510                         continue;
511                 if (!test(inode, data))
512                         continue;
513                 if (inode->i_state & (I_FREEING|I_CLEAR)) {
514                         __wait_on_freeing_inode(inode);
515                         goto repeat;
516                 }
517                 break;
518         }
519         return node ? inode : NULL;
520 }
521
522 /*
523  * find_inode_fast is the fast path version of find_inode, see the comment at
524  * iget_locked for details.
525  */
526 static struct inode * find_inode_fast(struct super_block * sb, struct hlist_head *head, unsigned long ino)
527 {
528         struct hlist_node *node;
529         struct inode * inode = NULL;
530
531 repeat:
532         hlist_for_each (node, head) {
533                 inode = hlist_entry(node, struct inode, i_hash);
534                 if (inode->i_ino != ino)
535                         continue;
536                 if (inode->i_sb != sb)
537                         continue;
538                 if (inode->i_state & (I_FREEING|I_CLEAR)) {
539                         __wait_on_freeing_inode(inode);
540                         goto repeat;
541                 }
542                 break;
543         }
544         return node ? inode : NULL;
545 }
546
547 /**
548  *      new_inode       - obtain an inode
549  *      @sb: superblock
550  *
551  *      Allocates a new inode for given superblock.
552  */
553 struct inode *new_inode(struct super_block *sb)
554 {
555         static unsigned long last_ino;
556         struct inode * inode;
557
558         spin_lock_prefetch(&inode_lock);
559         
560         inode = alloc_inode(sb);
561         if (inode) {
562                 spin_lock(&inode_lock);
563                 inodes_stat.nr_inodes++;
564                 list_add(&inode->i_list, &inode_in_use);
565                 inode->i_ino = ++last_ino;
566                 inode->i_state = 0;
567                 spin_unlock(&inode_lock);
568         }
569         return inode;
570 }
571
572 EXPORT_SYMBOL(new_inode);
573
574 void unlock_new_inode(struct inode *inode)
575 {
576         /*
577          * This is special!  We do not need the spinlock
578          * when clearing I_LOCK, because we're guaranteed
579          * that nobody else tries to do anything about the
580          * state of the inode when it is locked, as we
581          * just created it (so there can be no old holders
582          * that haven't tested I_LOCK).
583          */
584         inode->i_state &= ~(I_LOCK|I_NEW);
585         wake_up_inode(inode);
586 }
587
588 EXPORT_SYMBOL(unlock_new_inode);
589
590 /*
591  * This is called without the inode lock held.. Be careful.
592  *
593  * We no longer cache the sb_flags in i_flags - see fs.h
594  *      -- rmk@arm.uk.linux.org
595  */
596 static struct inode * get_new_inode(struct super_block *sb, struct hlist_head *head, int (*test)(struct inode *, void *), int (*set)(struct inode *, void *), void *data)
597 {
598         struct inode * inode;
599
600         inode = alloc_inode(sb);
601         if (inode) {
602                 struct inode * old;
603
604                 spin_lock(&inode_lock);
605                 /* We released the lock, so.. */
606                 old = find_inode(sb, head, test, data);
607                 if (!old) {
608                         if (set(inode, data))
609                                 goto set_failed;
610
611                         inodes_stat.nr_inodes++;
612                         list_add(&inode->i_list, &inode_in_use);
613                         hlist_add_head(&inode->i_hash, head);
614                         inode->i_state = I_LOCK|I_NEW;
615                         spin_unlock(&inode_lock);
616
617                         /* Return the locked inode with I_NEW set, the
618                          * caller is responsible for filling in the contents
619                          */
620                         return inode;
621                 }
622
623                 /*
624                  * Uhhuh, somebody else created the same inode under
625                  * us. Use the old inode instead of the one we just
626                  * allocated.
627                  */
628                 __iget(old);
629                 spin_unlock(&inode_lock);
630                 destroy_inode(inode);
631                 inode = old;
632                 wait_on_inode(inode);
633         }
634         return inode;
635
636 set_failed:
637         spin_unlock(&inode_lock);
638         destroy_inode(inode);
639         return NULL;
640 }
641
642 /*
643  * get_new_inode_fast is the fast path version of get_new_inode, see the
644  * comment at iget_locked for details.
645  */
646 static struct inode * get_new_inode_fast(struct super_block *sb, struct hlist_head *head, unsigned long ino)
647 {
648         struct inode * inode;
649
650         inode = alloc_inode(sb);
651         if (inode) {
652                 struct inode * old;
653
654                 spin_lock(&inode_lock);
655                 /* We released the lock, so.. */
656                 old = find_inode_fast(sb, head, ino);
657                 if (!old) {
658                         inode->i_ino = ino;
659                         inodes_stat.nr_inodes++;
660                         list_add(&inode->i_list, &inode_in_use);
661                         hlist_add_head(&inode->i_hash, head);
662                         inode->i_state = I_LOCK|I_NEW;
663                         spin_unlock(&inode_lock);
664
665                         /* Return the locked inode with I_NEW set, the
666                          * caller is responsible for filling in the contents
667                          */
668                         return inode;
669                 }
670
671                 /*
672                  * Uhhuh, somebody else created the same inode under
673                  * us. Use the old inode instead of the one we just
674                  * allocated.
675                  */
676                 __iget(old);
677                 spin_unlock(&inode_lock);
678                 destroy_inode(inode);
679                 inode = old;
680                 wait_on_inode(inode);
681         }
682         return inode;
683 }
684
685 static inline unsigned long hash(struct super_block *sb, unsigned long hashval)
686 {
687         unsigned long tmp;
688
689         tmp = (hashval * (unsigned long)sb) ^ (GOLDEN_RATIO_PRIME + hashval) /
690                         L1_CACHE_BYTES;
691         tmp = tmp ^ ((tmp ^ GOLDEN_RATIO_PRIME) >> I_HASHBITS);
692         return tmp & I_HASHMASK;
693 }
694
695 /**
696  *      iunique - get a unique inode number
697  *      @sb: superblock
698  *      @max_reserved: highest reserved inode number
699  *
700  *      Obtain an inode number that is unique on the system for a given
701  *      superblock. This is used by file systems that have no natural
702  *      permanent inode numbering system. An inode number is returned that
703  *      is higher than the reserved limit but unique.
704  *
705  *      BUGS:
706  *      With a large number of inodes live on the file system this function
707  *      currently becomes quite slow.
708  */
709 ino_t iunique(struct super_block *sb, ino_t max_reserved)
710 {
711         static ino_t counter;
712         struct inode *inode;
713         struct hlist_head * head;
714         ino_t res;
715         spin_lock(&inode_lock);
716 retry:
717         if (counter > max_reserved) {
718                 head = inode_hashtable + hash(sb,counter);
719                 res = counter++;
720                 inode = find_inode_fast(sb, head, res);
721                 if (!inode) {
722                         spin_unlock(&inode_lock);
723                         return res;
724                 }
725         } else {
726                 counter = max_reserved + 1;
727         }
728         goto retry;
729         
730 }
731
732 EXPORT_SYMBOL(iunique);
733
734 struct inode *igrab(struct inode *inode)
735 {
736         spin_lock(&inode_lock);
737         if (!(inode->i_state & I_FREEING))
738                 __iget(inode);
739         else
740                 /*
741                  * Handle the case where s_op->clear_inode is not been
742                  * called yet, and somebody is calling igrab
743                  * while the inode is getting freed.
744                  */
745                 inode = NULL;
746         spin_unlock(&inode_lock);
747         return inode;
748 }
749
750 EXPORT_SYMBOL(igrab);
751
752 /**
753  * ifind - internal function, you want ilookup5() or iget5().
754  * @sb:         super block of file system to search
755  * @head:       the head of the list to search
756  * @test:       callback used for comparisons between inodes
757  * @data:       opaque data pointer to pass to @test
758  *
759  * ifind() searches for the inode specified by @data in the inode
760  * cache. This is a generalized version of ifind_fast() for file systems where
761  * the inode number is not sufficient for unique identification of an inode.
762  *
763  * If the inode is in the cache, the inode is returned with an incremented
764  * reference count.
765  *
766  * Otherwise NULL is returned.
767  *
768  * Note, @test is called with the inode_lock held, so can't sleep.
769  */
770 static inline struct inode *ifind(struct super_block *sb,
771                 struct hlist_head *head, int (*test)(struct inode *, void *),
772                 void *data)
773 {
774         struct inode *inode;
775
776         spin_lock(&inode_lock);
777         inode = find_inode(sb, head, test, data);
778         if (inode) {
779                 __iget(inode);
780                 spin_unlock(&inode_lock);
781                 wait_on_inode(inode);
782                 return inode;
783         }
784         spin_unlock(&inode_lock);
785         return NULL;
786 }
787
788 /**
789  * ifind_fast - internal function, you want ilookup() or iget().
790  * @sb:         super block of file system to search
791  * @head:       head of the list to search
792  * @ino:        inode number to search for
793  *
794  * ifind_fast() searches for the inode @ino in the inode cache. This is for
795  * file systems where the inode number is sufficient for unique identification
796  * of an inode.
797  *
798  * If the inode is in the cache, the inode is returned with an incremented
799  * reference count.
800  *
801  * Otherwise NULL is returned.
802  */
803 static inline struct inode *ifind_fast(struct super_block *sb,
804                 struct hlist_head *head, unsigned long ino)
805 {
806         struct inode *inode;
807
808         spin_lock(&inode_lock);
809         inode = find_inode_fast(sb, head, ino);
810         if (inode) {
811                 __iget(inode);
812                 spin_unlock(&inode_lock);
813                 wait_on_inode(inode);
814                 return inode;
815         }
816         spin_unlock(&inode_lock);
817         return NULL;
818 }
819
820 /**
821  * ilookup5 - search for an inode in the inode cache
822  * @sb:         super block of file system to search
823  * @hashval:    hash value (usually inode number) to search for
824  * @test:       callback used for comparisons between inodes
825  * @data:       opaque data pointer to pass to @test
826  *
827  * ilookup5() uses ifind() to search for the inode specified by @hashval and
828  * @data in the inode cache. This is a generalized version of ilookup() for
829  * file systems where the inode number is not sufficient for unique
830  * identification of an inode.
831  *
832  * If the inode is in the cache, the inode is returned with an incremented
833  * reference count.
834  *
835  * Otherwise NULL is returned.
836  *
837  * Note, @test is called with the inode_lock held, so can't sleep.
838  */
839 struct inode *ilookup5(struct super_block *sb, unsigned long hashval,
840                 int (*test)(struct inode *, void *), void *data)
841 {
842         struct hlist_head *head = inode_hashtable + hash(sb, hashval);
843
844         return ifind(sb, head, test, data);
845 }
846
847 EXPORT_SYMBOL(ilookup5);
848
849 /**
850  * ilookup - search for an inode in the inode cache
851  * @sb:         super block of file system to search
852  * @ino:        inode number to search for
853  *
854  * ilookup() uses ifind_fast() to search for the inode @ino in the inode cache.
855  * This is for file systems where the inode number is sufficient for unique
856  * identification of an inode.
857  *
858  * If the inode is in the cache, the inode is returned with an incremented
859  * reference count.
860  *
861  * Otherwise NULL is returned.
862  */
863 struct inode *ilookup(struct super_block *sb, unsigned long ino)
864 {
865         struct hlist_head *head = inode_hashtable + hash(sb, ino);
866
867         return ifind_fast(sb, head, ino);
868 }
869
870 EXPORT_SYMBOL(ilookup);
871
872 /**
873  * iget5_locked - obtain an inode from a mounted file system
874  * @sb:         super block of file system
875  * @hashval:    hash value (usually inode number) to get
876  * @test:       callback used for comparisons between inodes
877  * @set:        callback used to initialize a new struct inode
878  * @data:       opaque data pointer to pass to @test and @set
879  *
880  * This is iget() without the read_inode() portion of get_new_inode().
881  *
882  * iget5_locked() uses ifind() to search for the inode specified by @hashval
883  * and @data in the inode cache and if present it is returned with an increased
884  * reference count. This is a generalized version of iget_locked() for file
885  * systems where the inode number is not sufficient for unique identification
886  * of an inode.
887  *
888  * If the inode is not in cache, get_new_inode() is called to allocate a new
889  * inode and this is returned locked, hashed, and with the I_NEW flag set. The
890  * file system gets to fill it in before unlocking it via unlock_new_inode().
891  *
892  * Note both @test and @set are called with the inode_lock held, so can't sleep.
893  */
894 struct inode *iget5_locked(struct super_block *sb, unsigned long hashval,
895                 int (*test)(struct inode *, void *),
896                 int (*set)(struct inode *, void *), void *data)
897 {
898         struct hlist_head *head = inode_hashtable + hash(sb, hashval);
899         struct inode *inode;
900
901         inode = ifind(sb, head, test, data);
902         if (inode)
903                 return inode;
904         /*
905          * get_new_inode() will do the right thing, re-trying the search
906          * in case it had to block at any point.
907          */
908         return get_new_inode(sb, head, test, set, data);
909 }
910
911 EXPORT_SYMBOL(iget5_locked);
912
913 /**
914  * iget_locked - obtain an inode from a mounted file system
915  * @sb:         super block of file system
916  * @ino:        inode number to get
917  *
918  * This is iget() without the read_inode() portion of get_new_inode_fast().
919  *
920  * iget_locked() uses ifind_fast() to search for the inode specified by @ino in
921  * the inode cache and if present it is returned with an increased reference
922  * count. This is for file systems where the inode number is sufficient for
923  * unique identification of an inode.
924  *
925  * If the inode is not in cache, get_new_inode_fast() is called to allocate a
926  * new inode and this is returned locked, hashed, and with the I_NEW flag set.
927  * The file system gets to fill it in before unlocking it via
928  * unlock_new_inode().
929  */
930 struct inode *iget_locked(struct super_block *sb, unsigned long ino)
931 {
932         struct hlist_head *head = inode_hashtable + hash(sb, ino);
933         struct inode *inode;
934
935         inode = ifind_fast(sb, head, ino);
936         if (inode)
937                 return inode;
938         /*
939          * get_new_inode_fast() will do the right thing, re-trying the search
940          * in case it had to block at any point.
941          */
942         return get_new_inode_fast(sb, head, ino);
943 }
944
945 EXPORT_SYMBOL(iget_locked);
946
947 /**
948  *      __insert_inode_hash - hash an inode
949  *      @inode: unhashed inode
950  *      @hashval: unsigned long value used to locate this object in the
951  *              inode_hashtable.
952  *
953  *      Add an inode to the inode hash for this superblock.
954  */
955 void __insert_inode_hash(struct inode *inode, unsigned long hashval)
956 {
957         struct hlist_head *head = inode_hashtable + hash(inode->i_sb, hashval);
958         spin_lock(&inode_lock);
959         hlist_add_head(&inode->i_hash, head);
960         spin_unlock(&inode_lock);
961 }
962
963 EXPORT_SYMBOL(__insert_inode_hash);
964
965 /**
966  *      remove_inode_hash - remove an inode from the hash
967  *      @inode: inode to unhash
968  *
969  *      Remove an inode from the superblock.
970  */
971 void remove_inode_hash(struct inode *inode)
972 {
973         spin_lock(&inode_lock);
974         hlist_del_init(&inode->i_hash);
975         spin_unlock(&inode_lock);
976 }
977
978 EXPORT_SYMBOL(remove_inode_hash);
979
980 /*
981  * Tell the filesystem that this inode is no longer of any interest and should
982  * be completely destroyed.
983  *
984  * We leave the inode in the inode hash table until *after* the filesystem's
985  * ->delete_inode completes.  This ensures that an iget (such as nfsd might
986  * instigate) will always find up-to-date information either in the hash or on
987  * disk.
988  *
989  * I_FREEING is set so that no-one will take a new reference to the inode while
990  * it is being deleted.
991  */
992 void generic_delete_inode(struct inode *inode)
993 {
994         struct super_operations *op = inode->i_sb->s_op;
995
996         list_del_init(&inode->i_list);
997         inode->i_state|=I_FREEING;
998         inodes_stat.nr_inodes--;
999         spin_unlock(&inode_lock);
1000
1001         if (inode->i_data.nrpages)
1002                 truncate_inode_pages(&inode->i_data, 0);
1003
1004         security_inode_delete(inode);
1005
1006         if (op->delete_inode) {
1007                 void (*delete)(struct inode *) = op->delete_inode;
1008                 if (!is_bad_inode(inode))
1009                         DQUOT_INIT(inode);
1010                 /* s_op->delete_inode internally recalls clear_inode() */
1011                 delete(inode);
1012         } else
1013                 clear_inode(inode);
1014         spin_lock(&inode_lock);
1015         hlist_del_init(&inode->i_hash);
1016         spin_unlock(&inode_lock);
1017         wake_up_inode(inode);
1018         if (inode->i_state != I_CLEAR)
1019                 BUG();
1020         destroy_inode(inode);
1021 }
1022
1023 EXPORT_SYMBOL(generic_delete_inode);
1024
1025 static void generic_forget_inode(struct inode *inode)
1026 {
1027         struct super_block *sb = inode->i_sb;
1028
1029         if (!hlist_unhashed(&inode->i_hash)) {
1030                 if (!(inode->i_state & (I_DIRTY|I_LOCK)))
1031                         list_move(&inode->i_list, &inode_unused);
1032                 inodes_stat.nr_unused++;
1033                 spin_unlock(&inode_lock);
1034                 if (!sb || (sb->s_flags & MS_ACTIVE))
1035                         return;
1036                 write_inode_now(inode, 1);
1037                 spin_lock(&inode_lock);
1038                 inodes_stat.nr_unused--;
1039                 hlist_del_init(&inode->i_hash);
1040         }
1041         list_del_init(&inode->i_list);
1042         inode->i_state|=I_FREEING;
1043         inodes_stat.nr_inodes--;
1044         spin_unlock(&inode_lock);
1045         if (inode->i_data.nrpages)
1046                 truncate_inode_pages(&inode->i_data, 0);
1047         clear_inode(inode);
1048         destroy_inode(inode);
1049 }
1050
1051 /*
1052  * Normal UNIX filesystem behaviour: delete the
1053  * inode when the usage count drops to zero, and
1054  * i_nlink is zero.
1055  */
1056 static void generic_drop_inode(struct inode *inode)
1057 {
1058         if (!inode->i_nlink)
1059                 generic_delete_inode(inode);
1060         else
1061                 generic_forget_inode(inode);
1062 }
1063
1064 /*
1065  * Called when we're dropping the last reference
1066  * to an inode. 
1067  *
1068  * Call the FS "drop()" function, defaulting to
1069  * the legacy UNIX filesystem behaviour..
1070  *
1071  * NOTE! NOTE! NOTE! We're called with the inode lock
1072  * held, and the drop function is supposed to release
1073  * the lock!
1074  */
1075 static inline void iput_final(struct inode *inode)
1076 {
1077         struct super_operations *op = inode->i_sb->s_op;
1078         void (*drop)(struct inode *) = generic_drop_inode;
1079
1080         if (op && op->drop_inode)
1081                 drop = op->drop_inode;
1082         drop(inode);
1083 }
1084
1085 /**
1086  *      iput    - put an inode 
1087  *      @inode: inode to put
1088  *
1089  *      Puts an inode, dropping its usage count. If the inode use count hits
1090  *      zero the inode is also then freed and may be destroyed.
1091  */
1092 void iput(struct inode *inode)
1093 {
1094         if (inode) {
1095                 struct super_operations *op = inode->i_sb->s_op;
1096
1097                 if (inode->i_state == I_CLEAR)
1098                         BUG();
1099
1100                 if (op && op->put_inode)
1101                         op->put_inode(inode);
1102
1103                 if (atomic_dec_and_lock(&inode->i_count, &inode_lock))
1104                         iput_final(inode);
1105         }
1106 }
1107
1108 EXPORT_SYMBOL(iput);
1109
1110 /**
1111  *      bmap    - find a block number in a file
1112  *      @inode: inode of file
1113  *      @block: block to find
1114  *
1115  *      Returns the block number on the device holding the inode that
1116  *      is the disk block number for the block of the file requested.
1117  *      That is, asked for block 4 of inode 1 the function will return the
1118  *      disk block relative to the disk start that holds that block of the 
1119  *      file.
1120  */
1121 sector_t bmap(struct inode * inode, sector_t block)
1122 {
1123         sector_t res = 0;
1124         if (inode->i_mapping->a_ops->bmap)
1125                 res = inode->i_mapping->a_ops->bmap(inode->i_mapping, block);
1126         return res;
1127 }
1128
1129 EXPORT_SYMBOL(bmap);
1130
1131 /*
1132  * Return true if the filesystem which backs this inode considers the two
1133  * passed timespecs to be sufficiently different to warrant flushing the
1134  * altered time out to disk.
1135  */
1136 static int inode_times_differ(struct inode *inode,
1137                         struct timespec *old, struct timespec *new)
1138 {
1139         if (IS_ONE_SECOND(inode))
1140                 return old->tv_sec != new->tv_sec;
1141         return !timespec_equal(old, new);
1142 }
1143
1144 /**
1145  *      update_atime    -       update the access time
1146  *      @inode: inode accessed
1147  *
1148  *      Update the accessed time on an inode and mark it for writeback.
1149  *      This function automatically handles read only file systems and media,
1150  *      as well as the "noatime" flag and inode specific "noatime" markers.
1151  */
1152 void update_atime(struct inode *inode)
1153 {
1154         struct timespec now;
1155
1156         if (IS_NOATIME(inode))
1157                 return;
1158         if (IS_NODIRATIME(inode) && S_ISDIR(inode->i_mode))
1159                 return;
1160         if (IS_RDONLY(inode))
1161                 return;
1162
1163         now = current_kernel_time();
1164         if (inode_times_differ(inode, &inode->i_atime, &now)) {
1165                 inode->i_atime = now;
1166                 mark_inode_dirty_sync(inode);
1167         } else {
1168                 if (!timespec_equal(&inode->i_atime, &now))
1169                         inode->i_atime = now;
1170         }
1171 }
1172
1173 EXPORT_SYMBOL(update_atime);
1174
1175 /**
1176  *      inode_update_time       -       update mtime and ctime time
1177  *      @inode: inode accessed
1178  *      @ctime_too: update ctime too
1179  *
1180  *      Update the mtime time on an inode and mark it for writeback.
1181  *      When ctime_too is specified update the ctime too.
1182  */
1183
1184 void inode_update_time(struct inode *inode, int ctime_too)
1185 {
1186         struct timespec now;
1187         int sync_it = 0;
1188
1189         if (IS_NOCMTIME(inode))
1190                 return;
1191         if (IS_RDONLY(inode))
1192                 return;
1193
1194         now = current_kernel_time();
1195
1196         if (inode_times_differ(inode, &inode->i_mtime, &now))
1197                 sync_it = 1;
1198         inode->i_mtime = now;
1199
1200         if (ctime_too) {
1201                 if (inode_times_differ(inode, &inode->i_ctime, &now))
1202                         sync_it = 1;
1203                 inode->i_ctime = now;
1204         }
1205         if (sync_it)
1206                 mark_inode_dirty_sync(inode);
1207 }
1208
1209 EXPORT_SYMBOL(inode_update_time);
1210
1211 int inode_needs_sync(struct inode *inode)
1212 {
1213         if (IS_SYNC(inode))
1214                 return 1;
1215         if (S_ISDIR(inode->i_mode) && IS_DIRSYNC(inode))
1216                 return 1;
1217         return 0;
1218 }
1219
1220 EXPORT_SYMBOL(inode_needs_sync);
1221
1222 /*
1223  *      Quota functions that want to walk the inode lists..
1224  */
1225 #ifdef CONFIG_QUOTA
1226
1227 /* Function back in dquot.c */
1228 int remove_inode_dquot_ref(struct inode *, int, struct list_head *);
1229
1230 void remove_dquot_ref(struct super_block *sb, int type, struct list_head *tofree_head)
1231 {
1232         struct inode *inode;
1233         struct list_head *act_head;
1234
1235         if (!sb->dq_op)
1236                 return; /* nothing to do */
1237         spin_lock(&inode_lock); /* This lock is for inodes code */
1238
1239         /* We hold dqptr_sem so we are safe against the quota code */
1240         list_for_each(act_head, &inode_in_use) {
1241                 inode = list_entry(act_head, struct inode, i_list);
1242                 if (inode->i_sb == sb && !IS_NOQUOTA(inode))
1243                         remove_inode_dquot_ref(inode, type, tofree_head);
1244         }
1245         list_for_each(act_head, &inode_unused) {
1246                 inode = list_entry(act_head, struct inode, i_list);
1247                 if (inode->i_sb == sb && !IS_NOQUOTA(inode))
1248                         remove_inode_dquot_ref(inode, type, tofree_head);
1249         }
1250         list_for_each(act_head, &sb->s_dirty) {
1251                 inode = list_entry(act_head, struct inode, i_list);
1252                 if (!IS_NOQUOTA(inode))
1253                         remove_inode_dquot_ref(inode, type, tofree_head);
1254         }
1255         list_for_each(act_head, &sb->s_io) {
1256                 inode = list_entry(act_head, struct inode, i_list);
1257                 if (!IS_NOQUOTA(inode))
1258                         remove_inode_dquot_ref(inode, type, tofree_head);
1259         }
1260         spin_unlock(&inode_lock);
1261 }
1262
1263 #endif
1264
1265 /*
1266  * Hashed waitqueues for wait_on_inode().  The table is pretty small - the
1267  * kernel doesn't lock many inodes at the same time.
1268  */
1269 #define I_WAIT_TABLE_ORDER      3
1270 static struct i_wait_queue_head {
1271         wait_queue_head_t wqh;
1272 } ____cacheline_aligned_in_smp i_wait_queue_heads[1<<I_WAIT_TABLE_ORDER];
1273
1274 /*
1275  * Return the address of the waitqueue_head to be used for this inode
1276  */
1277 static wait_queue_head_t *i_waitq_head(struct inode *inode)
1278 {
1279         return &i_wait_queue_heads[hash_ptr(inode, I_WAIT_TABLE_ORDER)].wqh;
1280 }
1281
1282 void __wait_on_inode(struct inode *inode)
1283 {
1284         DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
1285         wait_queue_head_t *wq = i_waitq_head(inode);
1286
1287         add_wait_queue(wq, &wait);
1288 repeat:
1289         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1290         if (inode->i_state & I_LOCK) {
1291                 schedule();
1292                 goto repeat;
1293         }
1294         remove_wait_queue(wq, &wait);
1295         __set_current_state(TASK_RUNNING);
1296 }
1297
1298 /*
1299  * If we try to find an inode in the inode hash while it is being deleted, we
1300  * have to wait until the filesystem completes its deletion before reporting
1301  * that it isn't found.  This is because iget will immediately call
1302  * ->read_inode, and we want to be sure that evidence of the deletion is found
1303  * by ->read_inode.
1304  *
1305  * This call might return early if an inode which shares the waitq is woken up.
1306  * This is most easily handled by the caller which will loop around again
1307  * looking for the inode.
1308  *
1309  * This is called with inode_lock held.
1310  */
1311 static void __wait_on_freeing_inode(struct inode *inode)
1312 {
1313         DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
1314         wait_queue_head_t *wq = i_waitq_head(inode);
1315
1316         add_wait_queue(wq, &wait);
1317         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1318         spin_unlock(&inode_lock);
1319         schedule();
1320         remove_wait_queue(wq, &wait);
1321         spin_lock(&inode_lock);
1322 }
1323
1324 void wake_up_inode(struct inode *inode)
1325 {
1326         wait_queue_head_t *wq = i_waitq_head(inode);
1327
1328         /*
1329          * Prevent speculative execution through spin_unlock(&inode_lock);
1330          */
1331         smp_mb();
1332         if (waitqueue_active(wq))
1333                 wake_up_all(wq);
1334 }
1335
1336 static __initdata unsigned long ihash_entries;
1337 static int __init set_ihash_entries(char *str)
1338 {
1339         if (!str)
1340                 return 0;
1341         ihash_entries = simple_strtoul(str, &str, 0);
1342         return 1;
1343 }
1344 __setup("ihash_entries=", set_ihash_entries);
1345
1346 /*
1347  * Initialize the waitqueues and inode hash table.
1348  */
1349 void __init inode_init_early(void)
1350 {
1351         int loop;
1352
1353         inode_hashtable =
1354                 alloc_large_system_hash("Inode-cache",
1355                                         sizeof(struct hlist_head),
1356                                         ihash_entries,
1357                                         14,
1358                                         0,
1359                                         &i_hash_shift,
1360                                         &i_hash_mask);
1361
1362         for (loop = 0; loop < (1 << i_hash_shift); loop++)
1363                 INIT_HLIST_HEAD(&inode_hashtable[loop]);
1364 }
1365
1366 void __init inode_init(unsigned long mempages)
1367 {
1368         int i;
1369
1370         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(i_wait_queue_heads); i++)
1371                 init_waitqueue_head(&i_wait_queue_heads[i].wqh);
1372
1373         /* inode slab cache */
1374         inode_cachep = kmem_cache_create("inode_cache", sizeof(struct inode),
1375                                 0, SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC, init_once,
1376                                 NULL);
1377         set_shrinker(DEFAULT_SEEKS, shrink_icache_memory);
1378 }
1379
1380 void init_special_inode(struct inode *inode, umode_t mode, dev_t rdev)
1381 {
1382         inode->i_mode = mode;
1383         if (S_ISCHR(mode)) {
1384                 inode->i_fop = &def_chr_fops;
1385                 inode->i_rdev = rdev;
1386         } else if (S_ISBLK(mode)) {
1387                 inode->i_fop = &def_blk_fops;
1388                 inode->i_rdev = rdev;
1389         } else if (S_ISFIFO(mode))
1390                 inode->i_fop = &def_fifo_fops;
1391         else if (S_ISSOCK(mode))
1392                 inode->i_fop = &bad_sock_fops;
1393         else
1394                 printk(KERN_DEBUG "init_special_inode: bogus i_mode (%o)\n",
1395                        mode);
1396 }
1397 EXPORT_SYMBOL(init_special_inode);